[发明专利]一种有源相控阵雷达天线近场校准的方法

说明书

本发明公开了一种有源相控阵雷达天线近场校准的方法，主要解决现有技术中存在的校准扫描范围大、精度低、计算工作量大等问题。包括以下步骤：标定通道序号，建立通道映射关系；配置失网的频率参数，输入通道间间距；天线单元依次加电；逐一设置天线单元通道幅度为0，相位为0度，该天线单元剩余通道设置极点；再将通道幅度设置为0，相位为180度；求得通道的第一实时幅度和第一实时相位；将通道幅度设置为0，相位依次置K度和180+K度，求得通道的第二实时幅度和第二实时相位；将第一实时相位的数据反打至通道。本发明具有校准效率高、能耗低、精度高、计算工作量少等优点，在有源相控阵雷达天线技术领域具有广阔的市场前景和推广价值。

技术领域

本发明涉及有源相控阵雷达天线技术领域，尤其是一种有源相控阵雷达天线近场校准的方法。

背景技术

相控阵雷达，即相位控制电子扫描阵列雷达，利用大量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面，每个天线单元都由独立的开关控制，基于惠更斯原理通过控制各天线元件发射的时间差，就能合成不同相位(指向)的主波束，而且在两个轴向上均可进行相位变化。相控阵雷达分为无源相控阵雷达和有源相控阵雷达两种，有源相控阵雷达较无源相控阵雷达更优异。相控阵雷达具有波束指向灵活，可同时形成多个独立波束，目标容量大，适应能力强，抗干扰性良好等优点，被广泛运用于雷达探测领域。

目前，有源相控阵雷达天线近场校准多采用天线组装后整体通电，并进行整体扫描校准的方式，其扫描的范围呈矩形状。但是，采用整体扫描的方式存在以下不足之处，第一，由于相控阵雷达天线不一定成完全规则的矩形，因此，为了校准齐全，波控探头势必存在非天线区域的的扫描、采集，如此一来，增加了波控探头采集工作量，如图2所示，传统的检测校准至少需要采集144个点。第二，采用整体上电，并配合波控探头移动采集，相控阵雷达天线任意通道均产生能量辐射，在采集过程中，波控探头采集点容易受周边通道辐射干扰，通道辐射干扰将直接影响雷达天线的幅度和相位，若校准的幅度和相位并非真实值，将影响雷达天线的发送或接受信号的性能，使天雷天线无法满足用户需求。另外，波控探头所测量的幅度和相位需要经过傅里叶运算才能获得较为真正的幅度和相位数据。不仅增加了计算工作量，还降低了校准精度，直接影响有源相控阵雷达天线生产质量。

因此，急需提出一种有源相控阵雷达天线近场校准的方法，以克服校准扫描范围大、计算工作量大、校准精度低等问题，实现精准、高效、快捷校准，降低各通道间的辐射干扰，使有源相控阵雷达天线近场校准更简便。

发明内容

针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种有源相控阵雷达天线近场校准的方法，主要解决现有技术中存在的校准扫描范围大、计算工作量大、校准精度低等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种有源相控阵雷达天线近场校准的方法，包括以下步骤：

步骤S01，以相控阵雷达天线正面为基准，标定相控阵雷达天线各通道序号，建立通道序号与相控阵雷达天线正面通道的映射关系，其中，所述相控阵雷达天线由数个平行排列的天线单元组成，并且该天线单元由至少4个通道组成，按照通道序号顺序标定天线单元编号。

步骤S02，配置近场校准矢网的频率参数，并将相控阵雷达天线各通道间的实际加工距离输入至矢网，用于排除相控阵雷达天线加工精度造成的校准误差。

步骤S03，根据天线单元编号顺序逐一加电，并设置其他天线单元为断电状态，直至天线单元加电完毕；当前加电的该天线单元的通道序号为N，其中N为自然数。